Wyznaczanie trendów w nauce: A pod choinką skarby nauki

To nie magia, to fizyka

Oto jedno z najbardziej niewygodnych dla rodziców pytań zadawanych przez dziecko: w jaki sposób Święty Mikołaj jest w stanie w jedną noc dostarczyć prezenty wszystkim dzieciom na świecie? Wielu wówczas ratuje się stwierdzeniem, że „używa magii”, ale taka odpowiedź nie zadowoliła dr Katy Sheen z Uniwersytetu w Exeter.

Wedle snutych przez nią hipotez, Święty Mikołaj podróżuje po świecie z tak dużą prędkością, że – zgodnie z teorią względności Einsteina– kurczy się, dzięki czemu może wraz ze swoim ogromnym workiem prezentów przecisnąć się nawet przez najmniejsze kominy i drzwi. To również tłumaczy, dlaczego zniecierpliwione i podekscytowane dzieci rzadko mają okazję zobaczyć Mikołaja we własnej osobie.

Dr Sheen obliczyła, że Święty Mikołaj musiałby przemieszczać się z prędkością mniej więcej 6,2 miliona mil na godzinę, aby zdążyć z prezentami do każdego dziecka w ciągu 31 godzin, czyli z uwzględnieniem stref czasowych na świecie. Taka prędkość spowodowałaby, że jego kubrak z czerwonego zmieniłby kolor na zielony, a sam Święty ostatecznie by zniknął. Zmianę koloru spowodowałby efekt Dopplera, gdyż odbijające się od niego fale świetlne ulegają przy takiej prędkości zgnieceniu.

Jednak dr Sheen przyznaje, że jeden z aspektów dorocznego lotu Świętego Mikołaja niełatwo jest wyjaśnić naukowo. „...tak szybki lot wymaga ogromnie dużo energii. W jaki sposób Świętemu Mikołajowi udaje się osiągnąć tak zawrotne prędkości? No cóż, to magia. Jednak z pewnością potrzebowałby sporo paliwa”.

A gdzie podziały się renifery?

Oczywiście, że Święty Mikołaj nie byłby w stanie odbyć swojego dorocznego lotu bez dziewięciu zaufanych reniferów. Dlatego właśnie podana w wynikach nowych badań informacja, że największa na świecie populacja dzikich reniferów skurczyła się o 40% wywołała pewne zaniepokojenie.

W zaprezentowanym Amerykańskiej Unii Geofizycznej (AGU) raporcie z badań podkreślono, że renifery na Tajmyrze, najbardziej na północ wysuniętym półwyspie Rosji, pozostają pod wpływem rosnących temperatur i działalności człowieka. Populacja osiągnęła w 2000 r. maksymalną liczebność 1 miliona osobników, ale ostatnie badania sugerują, że obecnie liczy jedynie 600 000 reniferów.

„Zmiana klimatu jest co najmniej jedną ze zmiennych. Wiemy, że w ciągu minionych dwóch dekad odnotowaliśmy ogólny wzrost temperatury o około 1,5 stopnia. A ma to zdecydowany wpływ na wzorce migracji” – zauważa profesor Andrey Petrov z Centrum Arktycznego przy UNI (University of Northern Iowa).

Postępująca industrializacja; szersze, a przez to bardziej niebezpieczne przy przeprawie rzeki i coraz bardziej skąpe źródła pożywienia latem, wszystkie te czynniki przyczyniają się łącznie do spadku populacji.

Jak przekonuje prof. Petrov, teraz najważniejsze to skupić wysiłki na powstrzymaniu tego trendu. „Renifery są dla różnorodności biologicznej ogromnie ważne, stanowią bowiem część arktycznego łańcucha żywności i bez nich inne gatunki będą w tarapatach” – wyjaśnia.

Komputer mówi „Wesołych Świąt”

Wreszcie zespół naukowców z Uniwersytetu w Toronto opublikował pierwszą bożonarodzeniową kolędę skomponowaną przez sztuczną inteligencję (AI). Udało się to, dzięki wprowadzeniu 100 godzin muzyki pop do AI, określanej mianem „sieci rekurencyjnej”, która uczy się poprzez budowanie połączeń między danymi wejściowymi, podobnie jak mózg człowieka.

Na podstawie wprowadzonych piosenek sieć neuronowa poznała ogólną budowę utworów muzyki pop. Następnie naukowcy przetestowali jej zdolność do skomponowania piosenki o obrazku – ubranej choince bożonarodzeniowej w otoczeniu prezentów – za pomocą procesu określanego mianem „neuronowego karaoke”.

Najpierw komputer za sprawą naukowców ułożył historyjkę na temat bożonarodzeniowego obrazka. Następnie naukowcy wybrali pojedynczy rytm – jedno uderzenie na słowo, powiązali końcówki zdań z końcówkami taktów i ustawili głosy w taki sposób, aby zmieściły się w „naturalnej” skali. Sieć neuronowa dokończyła kompozycję samodzielnie.

Poza kilkoma wątpliwymi wyborami słów, wysiłki sieci rzeczywiście zaowocowały czymś przypominającym kolędę – są odwołania do bożonarodzeniowego drzewka, prezentów i „mnóstwa, mnóstwa, całego mnóstwa kwiatów”. Świątecznej piosenki można posłuchać tutaj.

Korzystając z tej okazji cały zespół serwisu CORDIS składa życzenia Spokojnych Świąt, Szczęśliwego Nowego Roku i udanego, wypełnionego oczywiście nauką, 2017 roku!